Исследователи сделали шаг к созданию геля для восстановления и регенерации тканей. Команда из Колумбийского университета в США разработала инъекционный гидрогель на основе побочного продукта молока и йогурта — внеклеточных везикул (EVs).
Эксперименты на мышах
Эксперименты на мышах показали, что гидрогель EVs из йогурта способствует формированию новых кровеносных сосудов в течение одной недели. Этот процесс известен как ангиогенез и необходим для эффективного заживления и регенерации тканей.
«Возможность создать материал, который точно имитирует естественную среду организма и одновременно ускоряет процесс заживления, открывает новые горизонты для регенеративной медицины», — говорит Артемис Маргаронис, аспирант Колумбийского инженерного колледжа.
Внеклеточные везикулы
Внеклеточные везикулы — это крошечные пузырьки, которые секретируются клетками и переносят важные материалы, такие как белки, ДНК и мРНК. Они позволяют клеткам общаться и транспортировать сложные материалы, что учёным было сложно воспроизвести в лаборатории.
Исследователи использовали EVs, полученные из молока, для создания гидрогелевого материала путём сшивки больших биосовместимых молекул, известных как полимеры. Это позволило EVs работать как структурному элементу и как «биоактивному грузу», транспортирующему важные материалы.
Двойная роль позволила EVs из йогурта имитировать механику живой ткани и взаимодействовать с окружающими клетками. Это способствовало заживлению и регенерации тканей без необходимости дополнительных химических добавок, решая основную проблему при разработке биоматериалов на основе EVs.
«Этот проект начался с простого вопроса о том, как создать гидрогели на основе EVs. Йогуртовые EVs дали нам практический инструмент для этого, но они оказались больше, чем просто модель», — говорит Сантьяго Корреа, возглавлявший исследование.
«Мы обнаружили, что они обладают врождённым регенеративным потенциалом, что открывает двери для новых доступных терапевтических материалов».
Перспективы применения
Хотя современные методы лечения часто не могут обеспечить долгосрочное восстановление тканей, исследователи надеются, что эта разработка может стать инновацией в лечении ран с помощью регенеративной медицины.
Инъекционная форма гидрогеля означает, что его можно вводить локально в повреждённые ткани.
Мыши в эксперименте не показали признаков побочных реакций. EVs также создали обогащённый противовоспалительный иммунный ответ в организме, что может помочь в процессах регенерации тканей.
Исследование проводилось в сотрудничестве с лабораторией наноматериалов Корреа и исследователями из Университета Падуи, Италия, которые специализируются на получении сельскохозяйственных EVs. Команда продолжает исследования противовоспалительного иммунного ответа у мышей, чтобы понять, как этот гель может поддерживать регенерацию тканей.
Исследование опубликовано в журнале Matter.